FR2601099A1

FR2601099A1 - Systeme amortisseur de torsion

Info

Publication number: FR2601099A1
Application number: FR8705557A
Authority: FR
Inventors: Oswald Reis
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1986-04-15
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1988-01-08
Also published as: DE3612583A1; GB8708420D0; GB2189307A

Abstract

LE SYSTEME AMORTISSEUR DE TORSION COMPREND DEUX PARTIES DE DISQUES EXTERIEURES 5, 7 FIXEES ENTRE ELLES A DISTANCE AXIALE L'UNE DE L'AUTRE, ENTRE LESQUELLES EST DISPOSEE UNE PARTIE DE DISQUE INTERIEURE 17. DANS LES FENETRES 25, 27, 29 DES PARTIES DE DISQUES SONT LOGES DES RESSORTS DE COMPRESSION HELICOIDAUX 31, QUI SONT SOLLICITES ELASTIQUEMENT LORS DE LA ROTATION RELATIVE DES PARTIES DE DISQUES. LES RESSORTS 31 SONT GUIDES AXIALEMENT DANS LA DIRECTION DE L'AXE DE ROTATION 3 NON SEULEMENT PAR DES PATTES DE GUIDAGE 33, 35 DES PARTIES DE DISQUES EXTERIEURES 5, 7, MAIS AUSSI PAR DES PATTES DE GUIDAGE 37, 39 DE LA PARTIE DE DISQUE INTERIEURE 17. DE CETTE MANIERE, ON PEUT EVITER UN CONTACT DE GLISSEMENT ENTRE LES EXTREMITES EN BOUT DES RESSORTS 31 ET LES BORDS CIRCONFERENTIELS DES FENETRES, ET REDUIRE L'USURE.

Description

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Système amortisseur de torsion La présente invention concerne un système amortisseur de torsion, notamment pour l'unité d'entraînement et de transmission d'un véhicule

automobile à moteur à combustion interne.

Les systèmes amortisseurs de torsion conventionnels comprennent deux parties de disques extérieures rotatives autour d'un axe de rotation commun et assemblées entre elles à distance axiale l'une de l'autre, ainsi qu'une partie de disque intérieure disposée axialement entre les parties de disques extérieures et rotative par rapport aux parties de disques extérieures autour 10 de l'axe de rotation. Des ressorts sont prévus décalés les uns par rapport aux autres dans le sens circonférentiel des parties de disques, ressorts qui sont disposés dans des fenêtres axialement en vis-à-vis des parties de disques et qui peuvent être sollicités en compression lors de la rotation relative des parties de disques. Lors de la rotation relative des parties de disques, les 15 ressorts, qui sont habituellement des ressorts de compression hélicoïdaux, sont guidés dans le sens de l'axe de rotation par des organes de guidage, pattes de guidage par exemple, prévus sur les bords radialement extérieurs des fenêtres

des parties de disques extérieures.

Des systèmes amortisseurs de torsion de ce type sont habituellement 20 prévus dans les disques d'embrayage d'ensembles d'embrayage à friction, tels qu'on en connaît par exemple par la demande de brevet allemand DE-OS 3 304 429. Les systèmes amortisseurs de torsion peuvent aussi être disposés en d'autres endroits de l'unité d'entraînement et de transmission. Ainsi, on sait par la demande de brevet allemand DE-OS 3 412 961 que l'on peut monter le 25 système amortisseur de torsion entre les deux masses d'un volant d'inertie à

double masse.

On cherche à augmenter la plage angulaire dans laquelle travaille le système amortisseur de torsion. Mais l'augmentation de la plage angulaire s'accompagne du risque d'usure des extrémités des ressorts et des fenêtres 30 des parties de disques, lesquelles fenêtres se déplacent par rapport aux extrémités des ressorts. Une usure importante apparaît notamment aux endroits auxquels une des parties de disques soulève, pour la rotation relative, l'extrémité de ressort hors des fenêtres de l'autre partie de disque. Au cours d'une phase initiale de la rotation relative, les spires finales des ressorts 35 glissent le long des pattes de guidage disposées en vue du guidage des

ressorts sur les parties de disques extérieures.

L'invention a pour but d'améliorer le guidage des ressorts dans les

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parties de disques avec des moyens les plus simples possibles, et notamment de réduire l'usure qui, dans les systèmes amortisseurs de torsion conventionnels, résulte de la rotation relative entre les extrémités de ressorts

et les parties de disques.

Dans le cadre de l'invention, ce but est atteint par le fait que des organes de guidage pour les ressorts maintenus dans les fenêtres sont prévus non seulement sur les parties de disques extérieures, mais aussi sur la partie de disque intérieure. Des seconds organes de guidage sont prévus au moins dans les régions en bout dans le sens circonférentiel des bords radialement 10 extérieurs des fenêtres de la partie de disque intérieure, organes de guidage qui guident les ressorts axialement, soit donc dans la direction de l'axe de rotation, indépendamment des premiers organes de guidage des fenêtres des deux parties de disques extérieures. Les organes de guidage prévus sur les bords radialement extérieurs des fenêtres pratiquées dans les parties de 15 disques extérieures sont configurés de telle sorte que les extrémités des ressorts se décollent des organes de guidage des parties de disques extérieures dès le début de la rotation relative,lorsque l'extrémité de ressort est déplacée hors de sa position finale dans les fenêtres des parties de disques extérieures. A cet effet, on peut notamment prévoir que le rayon de 20 courbure des bords radialement extérieurs des fenêtres soit inférieur à la distance radiale entre les bords radialement extérieurs de ces fenêtres et

l'axe de rotation.

On obtient une configuration particulièrement simple des organes de guidage prévus sur la partie de guidage intérieure si cette dernière est 25 constituée de deux disques annulaires de préférence sensiblement égaux et de

même épaisseur, comme le principe en est d'ailleurs connu par la demande de brevet allemand DE-OS 2 807 824. Toutefois, dans cette partie de disque intérieure connue, les ressorts ne sont pas guidés dans le sens axial.

On va maintenant décrire plus en détails des exemples de réalisation de 30 l'invention à l'aide du dessin annexé, dans lequel: Figure 1 est une coupe longitudinale axiale à travers la moitié supérieure d'un disque d'embrayage muni d'un système amortisseur de torsion, pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile Figure 2 est une vue de dessus schématique des fenêtres du système amortisseur de torsion; Figures 3 et 4 sont des coupes longitudinales axiales à travers la moitié supérieure de variantes du disque d'embrayage; Figure 5 est une coupe longitudinale axiale à travers un volant d'inertie à double masse muni d'un système amortisseur de torsion; et

Figure 6 est une vue détaillée du volant d'inertie à double masse.

Le disque d'embrayage de la figure 1 comprend un moyeu 1 qui, par une 5 denture intérieure, est guidé solidairement en rotation, mais déplaçable axialement, sur un arbre de boîte de vitesses non représenté, qui est rotatif autour d'un axe de rotation 3. Sur le moyeu I sont montées, rotatives par rapport au moyeu 1 autour de l'axe de rotation 3, deux parties de disques extérieures 5, 7 en forme de disques annulaires. Les parties de disques 5, 7 10 sont assemblées entre elles à distance axiale l'une de l'autre pour former une unité, par des rivets d'écartement ou autres moyens similaires, désignés par 9. Sur la partie de disque 7 est fixé par des rivets 11 un support de garnitures 13, qui se présente par exemple sous la forme d'un système amortisseur, et qui porte lui-même des garnitures de friction d'embrayage 15. 15 Axialement entre les parties de disques extérieures 5, 7 est disposée une partie de disque intérieure désignée globalement par 17, qui est assemblée solidairement en rotation au moyeu I. La partie de disque intérieure 17 est constitué de deux disques annulaires 19 sensiblement égaux et de même épaisseur, qui sont assemblés fixement entre eux par des rivets 21, 23. Les 20 parties de disques extérieures 5, 7 présentent des fenêtres 25, 27, qui sont axialement en vis-à-vis avec une fenêtre 29 de la partie de disque intérieure 17. Dans les fenêtres 25, 27, 29 est logé un ressort de compression hélicoïdal 31, qui est fixé axialement, soit donc dans la direction de l'axe de rotation 3, par des pattes de guidage 33, 35 prévues sur les bords radialement extérieurs 25 des fenêtres 25, 27. Sur le bord radialement extérieur de la fenêtre 29, les disques annulaires 19 portent d'autres pattes de guidage 37, 39, qui sont respectivement recourbées vers la partie de disque extérieure voisine 5 ou selon le cas 7, et sont bombées conformément à la courbure circonférentielle des ressorts 31. Ls pattes de guidage 37, 39 s'étendent au moins sur les 30 régions finales dans le sens circonférentiel du bord radialement extérieur de la fenêtre 29. Les fenêtres 25, 27 s'appuient contre les extrémités en bout des ressorts 31 par leurs bords 41, 43 tournés mutuellement en vis-à-vis dans le sens circonférentiel. D'une manière correspondante, la fenêtre 29 présente des bords 45 tournés mutuellement en vis-a-vis dans le sens circonférentiel, 35 par lesquels elle sollicite les extrémités en bout des ressorts 31. Lors de la rotation relative des parties de disques 5, 7 par rapport à la partie de disque 17, les ressorts 31, qui sont serrés entre d'un côté les bords de butée 41, 43

et de l'autre côté les bords de butée 45, sont sollicités en compression, et amortissent les oscillations de torsion. Le disque d'embrayage comprend plusieurs des ressorts 31 représentés à la figure 1, qui sont prévus décalés les uns par rapport aux autres dans le sens circonférentiel, dans des fenêtres 5 correspondantes. On peut en outre prévoir pour l'amortissement des oscillations de torsion des dispositifs de friction.

En vue d'expliciter le mode de fonctionnement de l'système amortisseur de torsion, la figure 2 représente schématiquement la fenêtre 25 de la partie de disque 5, ainsi que la fenêtre 29 de la partie de disque 17. Les fenêtres 10 25, 29, de même d'ailleurs que la fenêtre 27, présentent la même dimension vues dans le sens circonférentiel; pour la clarté de la représentation, le ressort de compression hélicoïdal 31 disposé dans les fenêtres n'est pas représenté sur la figure. On notera cependant que ce ressort présente un contour extérieur sensiblement cylindrique. Les fenêtres 25, 29 présentent un 15 bord radial intérieur sensiblement droit, qui s'étend, entre les points extrêmes 47, 49 pour la fenêtre 25 et 51, 53 pour la fenêtre 29, tangentiellement à un cercle tracé autour de l'axe de rotation 3. Les bords radialement extérieurs des fenêtres 25, 29, délimités par les pattes de guidage 33, 37, sont courbés en forme d'arcs autour de l'axe de rotation 3, le rayon de courbure r des 20 pattes de guidage 33 étant toutefois inférieur à la distance radiale R entre

l'axe de rotation 3 et les deux points extrêmes 55, 57 de la patte de guidage 37. En d'autres termes, la patte de guidage 33 est courbée autour d'un centre 59 qui se situe radialement entre la fenêtre 25 et l'axe de rotation 3. La description qui précède concerne la moitié du système amortisseur de torsion 25 qui est voisine de la fenêtre 25. La situation est similaire pour la fenêtre 27.

La figure 2 représente la fenêtre 29 à une position à laquelle la partie de disque 17, et par suite la fenêtre 29, est tournée dans le sens horaire hors de la position de repos de l'système amortisseur de torsion par rapport à la fenêtre 25. A la position de repos, les fenêtres 25, 29 sont en coïncidence, ce 30 qui est mis en évidence par la position des points extrêmes 55' et 57' de la patte de guidage 37, par rapport aux points extrêmes 55, 57 représentés à la position tournée. A la position de repos, le ressort de compression hélicoïdal est maintenu avec ou sans précontrainte entre d'un côté les bords de butée 41 de la fenêtre 25 tournés en vis-à-vis dans le sens circonférentiel, et de l'autre côté les bords de butée 45 de la fenêtre 29; par contre, lors de la rotation relative des parties de disques, le ressort est sollicité en compression entre les bords de butée 41, 45 qui se déplaçent les uns vers les autres, à

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savoir ici le bord de butée droit 41 et le bord de butée gauche 45.

A la position de repos, les deux extrémités du ressorts sont guidés axialement, c'est-à-dire dans la direction de l'axe de rotation 3, par les pattes de guidage 33, 37. Lors de l'excursion hors de la position de repos, 5 l'extrémité de ressort qui se soulève du bord de butée 41 de la fenêtre 25

-l'extrémité de ressort gauche à la figure 2- est guidée par les pattes de guidage 37 de la fenêtre 29 sur une trajectoire circulaire autour de l'axe de rotation 3, trajectoire sur laquelle ladite extrémité de ressort se décolle de la patte de guidage 33 dès qu'a commencé l'excursion, après que la patte de 10 guidage 33 soit plus fortement courbée que cette trajectoire circulaire.

L'extrémité de ressort de gauche selon la figure 2 est fixée axialement par la patte de guidage 37, sans qu'il se produise un contact générateur d'usure avec

la patte de guidage 33.

Ce qui précède vaut d'une manière similaire pour l'extrémité de ressort 15 de droite selon la figure 2. A nouveau, le rayon de courbure de la patte de guidage 37 est inférieur à la distance entre la patte de guidage 37 et l'axe de rotation 3. Tandis que l'extrémité de ressort de droite selon la figure 2 se soulève du bord de butée droit 45 de la fenêtre 29, ladite extrémité de ressort est guidée axialement par la patte de guidage 33, et dans le même 20 temps est soulevée de la patte de guidage 37, par suite du rapport de la

courbure de cette dernière. A nouveau, à l'extrémité de ressort de droite, il n'y a pas d'usure par contact entre le ressort et la patte de guidage 37.

Les pattes de guidage 33 et 35 s'étendent opportunément sur toute la longueur circonférentielle des fenêtres 25, 27, afin d'assurer un maintien 25 fiable des ressorts 31. La même remarque vaut pour les pattes de guidage 37, 39. Toutefois, il est suffisant que les pattes de guidage 37, 39 soient uniquement prévues dans les régions extrêmes dans le sens circonférentiel de

la fenêtre 29.

On va maintenant décrire des variantes du système amortisseur de 30 torsion. Dans les figures qui vont être maintenant décrites, les éléments conservant la même fonction continueront à être désignés par les mêmes références numériques, et pour plus de détails, on se reportera à la

description des figures 1 et 2.

Le système amortisseur de torsion du disque d'embrayage représenté à 35 la figure 3 se distingue de celui de la figure I uniquement en ceci qu'en plus des pattes de guidage 37, 39 prévues sur les bords radialement extérieurs de la fenêtre 29 de la partie de disque 17, des pattes de guidage 61, 63 sont, sur les bords radialement intérieurs de la fenêtre 29, courbées axialement vers l'extérieur depuis les disques annulaires 19. Les pattes de guidage 61, 63 guident conjointement avec les pattes de guidage 37, 39 le ressort de

compression hélicoïdal 31 dans le sens axial.

La figure 4 représente une seconde variante, selon laquelle la partie de disque intérieure 17 est constituée de deux disques annulaires 19 sensiblement coïncidents, qui toutefois, à la différence des exemples de réalisation selon les figures 1 à 3, ne sont pas mutuellement en contact dans la région de la fenêtre 29, mais s'étendent à distance axiale l'un de l'autre. De la sorte, les 10 pattes de guidage référencées 37, 39 à la figure 1 sont superflues, et le ressort 31 peut être directement guidé axialement entre des bords de fenêtres radialement intérieurs 65 et des bords de fenêtres radialement extérieurs 67 des deux disques annulaires 19, la distance radiale entre les bords de fenêtres 65, 67 étant inférieure au diamètre des ressorts 31. Au lieu 15 d'être assemblés entre eux par des rivets 21, 23, les deux disques annulaires peuvent aussi l'être par un assemblage soudé, comme le suggère la référence 69. On notera par ailleurs que le ressort 31 doit être monté entre les disques

annulaires 19 avant leur assemblage par soudage.

Les figures 5 et 6 représentent des détails d'un volant d'inertie à double 20 masse muni d'un système amortisseur de torsion tel que celui qui a été décrit

à l'aide des figures 1 et 2. A nouveau, les éléments conservant les mêmes fonctions sont désignés par les mêmes références qu'aux figures 1 et 2, et on se reportera à la description de ces figures en ce qui concerne l'explication

des caractéristiques du système amortisseur de torsion.

Le volant d'inertie à double masse comprend un premier volant d'inertie 71, qui est fixé par des vis de fixation 73 à un vilebrequin 75 du moteur à combustion interne. Les vis de fixation 73 portent en même temps une bride d- palier 77, sur laquelle est fixé un palier à roulement 79. Le moyeu I de l'arbre primaire de boîte de vitesses 81 est monté rotatif autour de l'axe de 30 rotation 3 sur ce roulement 79. Le système amortisseur de torsion est dans son principe construit comme celui selon les figures 1 et 2, et il présente des parties de disques 5, 7 qui sont assemblées de façon fixe entre elles à distance axiale l'une de l'autre par des rivets plats 9. La partie de disque extérieure 7, axialement voisine du volant d'inertie 71, est fixée par des 35 rivets 83 à ce dernier. A la partie de disque intérieure 17, disposée axialement entre les parties de disques 5, 7, est fixé par des vis 85 un deuxième volant d'inertie 87, radialement à l'extérieur des parties de disques

, 7. Dans le même temps, les vis 85 maintiennent un ensemble conventionnel de plateau de pression 89 d'un embrayage à friction dont on a représenté le disque d'embrayage en 91. Des volants d'inertie à double masse munis d'un système amortisseur de torsion entre les deux volants d'inertie sont déjà 5 connus; aussi ne poursuivra-t-on pas plus en détails leur description.

A nouveau, la partie de disque intérieure est constitué de deux disques annulaires 19 sensiblement de même forme et de même épaisseur, qui sont fixés par leur circonférence intérieure sur le moyeu 1, et sont utilisés pour le montage du volant d'inertie 87 sur le palier 79. Les ressorts de compression 10 hélicoïdaux 31, maintenus dans les fenêtres 25, 27, 29 des parties de disques , 7, 17, sont, comme on l'a déjà expliqué à l'aide de la figure 2, guidés axialement (c'est-à-dire dans la direction de l'axe de rotation 3) entre d'un côté des pattes de guidage 33, 35 et de l'autre côté des pattes de guidage 37, 39. Dans les différents exemples de réalisation décrits ci-dessus, la partie de disque intérieure 17 peut aussi être constituée d'un seul disque annulaire; dans ce cas, il faudra monter séparément les pattes de guidage 37, 39, ou les

disposer juste l'une derrière l'autre dans le sens circonférentiel.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Système amortisseur de torsion, comprenant a) deux parties de disques extérieures (5, 7) rotatives autour d'un axe de rotation (3) commun et assemblées fixement entre elles à distance axiale l'une de l'autre, b) une partie de disque intérieure (17) disposée axialement entre les parties de disques extérieures (5, 7) et rotative par rapport aux parties de disques extérieures (5, 7) autour de l'axe de rotation (3), c) plusieurs ressorts (31) décalés les uns par rapport aux autres dans le 10 sens circonférentiel des parties de disques (5, 7, 17), qui sont disposes dans des fenêtres (25, 27, 29) axialement en vis-à-vis des parties de disques (5, 7, 17), et qui peuvent être sollicités en compression lors de la rotation relative des parties de disques (5, 7, 17), d) des premiers organes de guidage (33, 35), au moins sur les bords 15 radialement extérieurs des fenêtres (25, 27) des parties de disques extérieures (5, 7) , qui guident en fixation dans la direction de l'axe de rotation (3) les ressorts (31) disposés dans les fenêtres (25, 27, 29), c a r a c t é r i s é en ce qu'il est prévu e) des seconds organes de guidage (37, 39; 61, 63; 65, 67), au moins dans 20 les régions en bout dans le sens circonférentiel des bords radialement extérieurs des fenêtres (29) de la partie de disque intérieure (17), qui guident en fixation dans la directionde l'axe de rotation (3) les ressorts (31) disposés dans les fenêtres (25, 27, 29), indépendamment des premiers

organes de guidage (33, 35).

2. Système amortisseur de torsion selon la revendication I, caractérisé en ce que la partie de disque intérieure (17) comprend deux disques annulaires (19) assemblés fixement entre eux, qui présentent des fenêtres (29) axialement en vis-à-vis pour recevoir les ressorts (31), et s'étendent à distance axiale l'un de l'autre au moins dans la région des bords radialement 30 extérieurs des fenêtres (29), l'ouverture des fenêtres (29) des deux disques annulaires (19) dans la direction radialétant inférieure au diamètre extérieur

des ressorts (31) logés dans ces fenêtres.

3. Système amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de disque intérieure (17) comprend deux disques annulaires 35 (19) assemblés fixement entre eux, qui présentent des fenêtres (29) axialement en vis-à-vis pour recevoir les ressorts (31), et en ce que des pattes de guidage (37, 39) adaptées au bombement des ressorts (31) sont recourbées depuis le bord radialement extérieur des fenêtres (29) de chacun des deux disques annulaires (19) jusqu'à la partie de disque extérieure (5, 7) en vis-à-vis.

4. Système amortisseur de torsion selon la revendication 3, caractérisé 5 en ce que, pour le guidage axial des ressorts (31), des pattes de guidage supplémentaires (61, 63) s'étendent depuis le bord radialement intérieur des fenêtres (29) de chacun de deux disques annulaires (19) vers la partie de

disque extérieure (5, 7) en vis-à-vis.

5. Système amortisseur de torsion selon une quelconque des revendi10 cations 1 à 4, caractérisé en ce que les bords radialement extérieurs des

fenêtres (25, 27), au moins des deux parties de disques extérieures (5, 7) , et de préférence également de la fenêtre (29) de la partie de disque intérieure (17), sont courbées avec un rayon de courbure (r) qui est inférieur à la distance radiale (R) entre les bords radialement extérieurs des fenêtres et 15 l'axe de rotation (3).